為什么說生產(chǎn)芯片比設(shè)計(jì)芯片難

我們現(xiàn)在都知道芯片制造的完整過程包括：芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造、封裝測(cè)試等幾個(gè)主要環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)都是尖精技術(shù)和先進(jìn)科技的體現(xiàn)。

我們上次有提到過，設(shè)計(jì)一款芯片，開發(fā)者先要明確需求，定義諸如指令集、功能、輸入輸出管腳、性能與功耗等關(guān)鍵信息，將電路劃分成多個(gè)小模塊，清晰地描述出對(duì)每個(gè)模塊的要求。

然后由“前端”開發(fā)者根據(jù)每個(gè)模塊功能設(shè)計(jì)出“電路”，運(yùn)用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言建立模型并驗(yàn)證其功能準(zhǔn)確無(wú)誤。“后端”開發(fā)者則要根據(jù)電路設(shè)計(jì)出“版圖”，將電路按其連接關(guān)系，有規(guī)律地翻印到一個(gè)硅片上。

至此，芯片設(shè)計(jì)才算完成。那為什么說生產(chǎn)芯片比設(shè)計(jì)芯片難呢？是因?yàn)楹竺娴沫h(huán)節(jié)到了并不是你有技術(shù)就能完成的事了。

設(shè)計(jì)的最后環(huán)節(jié)就是流片，也就是試生產(chǎn)，設(shè)計(jì)完后，由芯片代工廠小批量生產(chǎn)一些，供測(cè)試用。它看起來(lái)是芯片制造，但實(shí)際屬于芯片設(shè)計(jì)行業(yè)。

流片技術(shù)上不困難，因?yàn)樾酒O(shè)計(jì)基于現(xiàn)有工藝，除了少量需要芯片設(shè)計(jì)企業(yè)指導(dǎo)的生產(chǎn)之外，困難在于錢、錢、錢。

流片一次有多貴？先引用CMP（Circuits Multi-Projets,美國(guó)一家非營(yíng)利性多項(xiàng)目晶圓服務(wù)組織）的公開報(bào)價(jià)吧。

按照這份報(bào)價(jià)，以業(yè)內(nèi)裸芯（die）面積最小的處理器高通驍龍855為例（尺寸為8.48毫米×8.64毫米，面積為73.27平方毫米），用28納米制程流片一次的標(biāo)準(zhǔn)價(jià)格為499,072.5歐元，也就是近400萬(wàn)元人民幣！

然后，芯片設(shè)計(jì)企業(yè)可以拿到什么呢？25個(gè)裸芯，平均每個(gè)16萬(wàn)元！

但如此復(fù)雜的設(shè)計(jì)，是不能有任何缺陷的，否則無(wú)法修補(bǔ)，必須從頭再來(lái)。那就需要再次流片，就斷流片成功，也可能需要繼續(xù)修改優(yōu)化，再次改進(jìn)后再次流片，而如果重新設(shè)計(jì)加工，一般至少需要一年時(shí)間。每一次都需要至少幾百萬(wàn)元！

或許有人會(huì)提出疑問，這是成本上的問題，為什么算在困難上呢？這當(dāng)然是困難了，世界上最大的困難不就是沒錢嗎？

之所以在會(huì)提到流片費(fèi)用，是因?yàn)樵S多人在談及芯片制造困難的時(shí)候都會(huì)指出，建立一條先進(jìn)制程芯片產(chǎn)線需要天量資金投入，但通過流片可以看出，芯片設(shè)計(jì)對(duì)資金的渴求也同樣驚人，并且對(duì)團(tuán)隊(duì)的智慧、精力、耐心都是極大考驗(yàn)。

審核編輯：湯梓紅